多参数协同的铝合金激光清洗及综合性能研究

金豪; 陈华林; 张燕娟

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0963

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (4) : 963 -977. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0963

多参数协同的铝合金激光清洗及综合性能研究

金豪, 陈华林, 张燕娟

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摘要

针对汽车与航空发动机附近的6061铝合金在高温氧化后材料性能受到严重影响的问题，通过激光清洗单因素实验与L9（3⁴）正交试验相结合，系统考察激光功率、扫描速度、脉冲频率和脉冲宽度等激光清洗工艺参数对高温氧化层去除效果及材料性能的影响。单因素实验结果表明，在激光功率为80 W、脉冲频率为400 kHz、脉冲宽度为220 ns、扫描速度为200 mm/min条件下，样品的综合性能较好，各参数对氧元素的质量分数的影响程度由大到小依次为激光功率、扫描速度、脉冲宽度、脉冲频率。通过正交试验最终获得的最优参数：激光功率为90 W,扫描速度为100 mm/min,脉冲宽度为220 ns,脉冲频率为400 kHz,在此条件下，氧元素的质量分数降至2.89%,粗糙度为0.93μm,腐蚀电流密度为1.37×10^-7 A/cm²,水接触角达123.01°且显微硬度为61.75 HV_0.2。激光清洗机制分析表明，合适的激光能量输入和局部熔融再凝固过程有助于去除氧化层并形成致密再氧化层，从而提高材料的耐蚀性与疏水性能。